我覺得矛盾的原因在於這一假設並不總是對的:
一個質點A與一個物體B之間的萬有引力等於當B的質量集中於重心時兩個質點之間的萬有引力
一個反例:
假設B由兩個質點B1和B2組成,它們與A在同一條直線上,與A的距離分別是d-a和d+a
假設A, B1, B2的質量都為1, 則B(由B1和B2組成)的質量為2, 其重心與A的距離為d
由引力定律,A與B之間的萬有引力為
P = G/(d-a)^2 + G/(d+a)^2
// G為引力常數
而當把B作為質量集中於重心的質點時, 它與A的萬有引力是
Q = 2G/d^2
因 1/(d-a) + 1/(d+a)
= 1/(d-a+d+a) * (d-a+d+a) * (1/(d-a) + 1/(d+a))
> 1/(d-a+d+a) * (sqrt(d-a)/sqrt(d-a) + sqrt(d+a)/sqrt(d+a))^2 // 柯西不等式
= 1/(2d) * 4
= 2/d
故
P = G * ( 1/(d-a)^2 + 1/(d+a)^2 )
> G/2 * (1/(d-a) + 1/(d+a))^2
> G/2 * (2/d)^2
= 2G/d^2
= Q
即P>Q, 二者不相等
當然,當B是一個均勻球體時,這個假設是對的,有興趣的可用三重積分計算驗證一下。
從二位得出的矛盾看,這一假設當B是個半球時也不成立